金属基体表面高装饰性无氰电镀K金工艺及电化学行为的研究

来源 :中北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:eric73384
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
仿金电镀因为具有更高的致密性、耐磨性,以及特殊的光学性能、瑰丽的外观,而被广泛的应用在首饰、工艺制品、灯具、打火机、制笔等各个领域。仿金电镀体系主要包括有氰电镀和无氰电镀,其中氰化物由于危害人们的身体,污染环境,已经逐步被无氰电镀所取代。近些年来,发展起来的无氰电镀有很多种,例如焦磷酸盐体系,酒石酸盐体系,柠檬酸盐体系等。但这些不同类型的研究仅仅对作用效果进行了说明,尚未解释主盐与络合剂之间的络合机理,这制约了络合剂在无氰仿金电镀中应用研究的发展。本文在乙二胺四乙酸(EDTA)-酒石酸双络合体系和羟基乙叉二磷酸(HEDP)体系中,分别探究了主盐、络合剂和含羟基类添加剂对无氰电镀K金工艺的影响。通过电镀实验和对仿金镀层进行SEM、EDS、XRD表征,研究结果表明,主盐、络合剂和含羟基类添加剂的浓度对仿金镀层的表面色泽、微观形貌、组分含量和物相结构均有一定的影响。进一步结合电化学测试和核磁共振分析(NMR),探究主盐、络合剂和含羟基类添加剂之间的电化学行为和络合反应机理。研究结果表明,Cu-Sn共沉积发生在-0.95V,并且阴极峰A的峰高为-0.0280A。主络合剂EDTA·2Na同时对Cu离子和Sn离子进行络合,而辅助络合剂C4H4O6KNa主要对Cu离子进行络合,且两种络合剂同时使用能达到更好的络合效果。Cu-Zn-Sn共沉积发生在-0.53 V。并且含羟基类添加剂丙三醇(GLY),尤其是甘露醇(MAN)可以作为辅助络合剂代替部分HEDP,Na3C6H5O7与金属离子进行络合反应,有利于促进Cu-Zn-Sn的共沉积。首先在EDTA-酒石酸双络合体系中,最佳配方和工艺条件为:0.112 mol·L-1CuSO4·5H2O,0.038 mol·L-1 Na2SnO3·3H2O,0.20 mol·L-1 EDTA·2Na·2H2O,0.20 mol·L-1C4H4O6KNa·4H2O;pH值12.512.7,电流密度50.0 A·m-2,电镀时间10 min,温度25℃。在最佳配方镀液中获得的Cu-Sn合金镀层为金黄色,具有最小的晶粒尺寸(0.2 um),并且粒径均匀。镀层中其它元素的含量达到最低值5.79 wt%,即Cu和Sn元素的含量和达到了最大值94.21 wt%。镀层结晶主要以Cu、Cu6Sn5、[Cu,Sn]和Cu10Sn3的结构形式存在。其次在以HEDP为主络合剂的体系中,四种含羟基类添加剂在加入合适的浓度时,即甲醇(MET),丙二醇(EG),GLY和MAN的浓度分别在1080 mL·L-1,0.15 mL·L-1,0.010.1 mL·L-1和25 g·L-1之间时,都有利于促进Cu-Zn-Sn的共沉积,即有利于Cu-Zn-Sn合金的形成。最佳配方和工艺条件为:0.18 mol·L-1 CuSO4·5H2O,0.06 mol·L-1ZnSO4·7H2O,0.05 mol·L-1 Na2SnO3·3H2O,100.0 mL·L-1 HEDP,22.66 g·L-1Na3C6H5O7·2H2O,25.0 g·L-1 Na2CO3,3 g·L-11 MAN;pH值13.013.5,电流密度350.0 A/m2,电镀时间60 s,温度25℃。在最佳配方镀液中获得的Cu-Zn-Sn合金镀层为金黄色,具有最小的晶粒尺寸(0.1um),粒径均匀。镀层中Cu的含量为73.293 wt%,Zn的含量为26.079 wt%。镀层结晶主要以Cu、Zn、Cu5Zn8、Cu20Sn6和Cu39Sn11的结构形式存在。总之,本文得到了两种无氰电镀K金新工艺,并且对主盐、络合剂和含羟基类添加剂之间的电化学行为和络合反应机理进行了研究,其结果不仅对EDTA-酒石酸双络合体系、HEDP体系无氰电镀K金工艺具有一定的指导作用,而且对其它金属基体表面高装饰性无氰电镀K金工艺及电化学行为的研究也具有很高的应用价值。
其他文献
背景与目的:肺癌在近年里成为全世界发病率和死亡率最高的恶性肿瘤,研究表明雌激素在肺癌进展中具有重要作用。肿瘤标志物对肺癌早期诊断、病理分型、肿瘤分期等方面具有重要
香椿是我国特有的传统木本蔬菜,因其具有特殊香气及较高的食疗价值而深受消费者喜爱,但是香椿采收季节性较强,且新鲜香椿的耐贮性差,不能满足人们的需求。加工处理可以有效延
自然界中广泛存在包含有1-苯基-α,β-不饱和酮结构的天然产物,如查尔酮、黄酮、1,5-二苯基-2-戊烯-1-酮(瑞香狼毒中的活性物质)等。大量研究显示,这类化合物普遍具有抗菌、
背景:肺癌的发病率和死亡率在全世界都处于不断上升的趋势,他是全球男性因癌症死亡的首要原因,是全球女性因癌症死亡的次要原因。据不完全估计,肺癌是2015年中国最常见的癌症
软木作为一种可再生资源,应用越来越广泛,但我国栓皮栎软木质地较硬、杂质含量较多,其物理特性比国外栓皮槠软木稍差。为从本源上解释国产栓皮栎软木的物理力学性能,本文以初
南瓜(Cucurbita moschata Duch.)在我国种植地域分布广泛,易种植,产量高,生产成本低,是我国的重要经济作物,年产量达410万t,占世界总产量的30%。南瓜生产过程中会产生大量的
聚丙烯(PP)是一种重要的热塑性塑料,金属化的PP兼具塑料和金属的优点,进一步扩大了其应用领域,例如电子、精密仪器、电器、化学工业等行业。本文对电晕前处理的PP表面自组装APT
在城市化进程的推动下机动车成为广泛应用的移动交通工具,给人们的出行带来了许多便捷。但与之而来的是日趋复杂的交通环境和渐趋严峻的交通安全问题。利用有效的交通场景理
深度学习作为目前流行的研究热点,涉及到智能搜索、数据挖掘、自然语言处理以及图像和语音等各个领域。而使用生成对抗网络(Generative Adversarial Networks GAN)生成图像则是目前图像领域比较受追捧的热门探究。本文研究的则是从草图图像向真实世界的图像的转换。首先,研究集中了从自然风景的草图图像到真实世界的风景图像之间的相互转换。其中,草图与自然风景图像之间的转换是一对一的。
AcMVPV LEF-10是一种病毒的晚期表达因子,对病毒晚期基因的表达起重要的调控作用。先前的研究发现,在原核细胞E.coli或真核细胞Sf9细胞中,LEF-10均会形成难解离的高分子量复